一种水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的制作方法

专利名称：：一种水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的制作方法一种水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥[
技术领域：
]本发明属于无机材料领域，涉及一种能水化硬化的可用于建筑装饰的特种胶凝材料，特别涉及一种水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥。[
背景技术：
〗国内外建筑用装饰水泥大多数是以白色硅酸盐水泥熟料，或用白色硅酸盐水泥与无机氧化物颜料调配或煅烧而成彩色硅酸盐水泥。其特点是原料来源广泛，成本低，但性能较差。如，色泽不鲜艳，色牢度低，被装饰表面泛碱现象明显，水化浆体的强度下降明显以及与大自然协调性差。上述不足之处使其不能满足现代工程装饰的需要。以彩色地面砖为例，在我国保色期一般不到三年，色牢度只有6-7度。由于彩色硅酸盐水泥自身磁度高，化学本性限制了其性能的改善。[
发明内容]本发明要解决的技术问题是提供一种硬化浆体色泽好，色牢度较高，而且水泥砂浆的强度较高的7jC硬性调制磷铝酸盐彩色水泥。本发明的技术方案是，一种水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其组分按重量百分比的含量是活化硅质矿物5.0-8.0;憎水剂0.8-2.0;无机颜料1.0-8.0。以上所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，所采用的活化硅质矿物可以是焙烧白色苏州土、焙烧叶腊石、硅溶胶或硅凝胶中的一种或其组合；所述的憎水剂可以是磷酸铝/磷酸铁、硬脂酸盐、脂肪酸、丙烯酸酯中的一种或其组合。以上所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其各组分按重量百分比的含量可以是磷铝酸盐水泥88.0-92.0;氧化铬绿色颜料2.0-5.0;焙烧叶腊石6.0-7.5;磷酸铝/磷酸铁Q.8-1.2。其各组分按重量百分比的含量也可以是磷铝酸盐水泥85.0-88.0;氧化铁黄色颜料5.0-8.0;硅凝胶6.G-8.0;硬脂酸钓0.8-1.4。其各组分按重量百分比的含量还可以是磷铝酸盐水泥88.0-92.0;大红颜津牛1.0-2.0;焙烧叶腊石5.0-6.5;丙烯酸酯1.6-2.0。以上所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，绿色水泥色彩的明度值为53至64,色度a值为-16.5至-12，色度b值为9至12，色差值为35至39;黄色水泥色彩的明度值为77至82,色度a值为l至3，色度b值为32至37,色差值为36至41。红色水泥色彩的明度值为60至66,色度a值为29至-30,色度b值为12至-15，色差值为45至48。以上所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，按重量百分比控制磷铝酸盐水泥的颗粒级配最好为粒径<6jlim，12-15%;粒径6-<10mm,25-40%;粒径10-<20|im，10-20%;粒径20-<30jum，10-20%;粒径30-<60jum,10-30%;粒径60-80jum,8-15°/。；粒径〉80jum，3-5%。本发明针对硅酸盐水泥硬化浆体表面易与大气，酸雨中的化学元素反应形成CaC03,CaS,化2304等盐类化合物,且C02和S0/—等阴离子团很容易从表面向浆体内部扩散，从而导致彩色硅酸盐水泥泛碱，失去色泽等弊端，主要组分采用磷铝酸盐水泥。磷铝酸盐水泥的碱含量小于0.4w/°/。，水化产物不含Ca(OH)2，水化浆体具有本征的物理和化学上的耐久性，并且水泥粉呈现浅肉色，可以与无机颜料调制成色泽好，性能优良的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥。本发明的主要组分是低碱性的磷铝酸盐水泥，其硬化浆体水化产物不含Ca(OH)2，浆体表面水化产物结构能固溶多种阴，阳离子或离子团，如Na+,CO,和SO,等，故可以抑制泛碱，其硬化浆体色泽好，色牢度较高，而且改善了水泥混凝土的强度和耐久性。这种性能上的改善优于国内外现有的其它水硬性彩色胶凝材料。本发明彩色磷铝酸盐水泥的强度等级(ISO)可以有32.5级，42.5级和52.5级。以32.5级水泥为例，本发明水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的砂浆抗压强度US0)/MPa如表l。表l本发明水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的砂浆抗压强度/MPa<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本发明彩色磷铝酸盐水泥的co2在水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥砂浆中的扩散系数小于10-'。cmVs,可以防止水泥泛碱，失去色泽，水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的色牢度大于7度。所以，本发明具有保色性，色泽好，不泛碱和浆体强度不下降的特点。[具体实施方式]本发明的彩色磷铝酸盐水泥的原料来源于商品磷铝酸盐水泥，活化硅质矿物，无机颜料和憎水剂。其中，活化硅质矿物可以是焙烧白色苏州土、焙烧叶腊石，焙烧温度500-80(TC，也可以用硅溶胶或硅凝胶还可以是上述材料的組合；憎水剂可以是各种硬脂酸盐，脂肪酸，丙烯酸酯，磷酸铝/磷酸铁中的一种或其组合。以制备32.5级彩色磷铝酸盐水泥为例，例中各组分按重量百分比计(w/°/)。表2是32.5级水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥粉的颗粒级酉己。表232.5级水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥粉的颗粒级配<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>优化水泥粉的颗粒级配可以提高水泥水化速率和水化程度，从而改善硬化浆体的孔结构，緩减或避免水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥硬化浆体的强度损失，緩减或避免凌化浆体表面泛碱，从而有利于制品色度的保持，提高装饰效果。实施例1,绿色磷铝酸盐水泥，各组分按重量百分比的含量是:磷铝酸盐水泥89.0氧化铬绿色颜料3.4活化硅质矿物(68(TC焙烧叶腊石)6.7憎水剂(磷酸铝/磷酸铁按l:l混合)0.9实施例2,黄色磷铝酸盐水泥，各组分按重量百分比的含量是:磷铝酸盐水泥85.0氧化铁黄色颜料7.0活化硅质矿物(硅凝胶，青岛海洋化工厂)7.0憎水剂(硬脂酸钩)1.0实施例3，红色磷铝酸盐水泥，各组分按重量百分比的含量是磷铝酸盐水泥90.0大红颜料1.0活化硅质矿物(680。C焙烧叶腊石)6.0憎水剂(丙烯酸酯)1.9本发明的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥本身自成产品。所谓"调制"，是针对"烧结而成的"彩色水泥而言。对不同颜色的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的调制工艺没有什么特殊的要求。本发明彩色磷铝酸盐水泥在使用中与水拌合时，由于有"憎水剂，，，有条件的情况下最好采用强力搅拌，以便增强浆体的塑性，有利于性能的发挥。本发明彩色磷铝酸盐水泥水泥浆体的pH值最好维持在10.5-12.0之间，浆体的碱性不要太高，有利于维持硬化浆体好的色度，提高成品的装饰效果。本发明的对比例是商品穗花牌32.5级彩色硅酸盐水泥。该商品主要使用32.5级白色硅酸盐水泥调制而成。表3所示的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的色彩明度(L),色度(a，b)和色差值(AE)是使用测色色差计来测定，任何一种合格的商品色差计均可使用。而水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的色彩明度(L)，色度(a,b)和色差值(AE)的取值范围是根据市场对彩色的喜好来确定的。这三者不同的取值和搭配，将影响所调制水泥颜色的深度和亮度。实施例的取值范围与对比例接近。当然也可以取别的值。表3色彩的明度(L)，色度(a，b)和色差值(AE)分别为:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>*:对比例1和2采用32.5级白色i;圭酸盐水泥调制表4.示出本发明水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥和对比例砂浆试样的抗压强度(ISO标准)。水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥的色彩明度(L)，色度(a，b)和色差值(AE)在与对比例接近的情况下，釆用32.5级白色硅酸盐水泥调制的对比例28天试样抗压强度均达不到32.5级，而本发明的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥砂浆的28天抗压强度均达到了32.5级，所发明的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥砂浆的力学强度和色牢度均优于对比例。表4.水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥砂浆抗压强度/MPa<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>对比例1和2采用32.5级白色硅酸盐水泥调制权利要求1.一种水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其特征在于，其各组分按重量百分比的含量是磷铝酸盐水泥85.0-92.0；活化硅质矿物5.0-8.0；憎水剂0.8-2.0；无机颜料1.0-8.0。2.根据权利要求1所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其特征在于，所述的活化硅质矿物是焙烧白色苏州土、焙烧叶腊石、硅溶胶或硅凝胶中的一种或其组合；所述的憎水剂是磷酸铝/磷酸铁、硬脂酸盐、脂肪酸、丙烯酸酯中的一种或其组合。3.根据权利要求2所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其特征在于，各组分按重量百分比的含量是磷铝酸盐水泥88.0-92.0;氧化铬绿色颜料2.0-5.0;焙烧叶腊石6.0-7.5;磷酸铝/磷酸铁G.8-1.2。4.根据权利要求2所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其特征在于，各组分按重量百分比的含量是磷铝酸盐水泥85.0-88.0;氧化铁黄色颜料5.0-8.0;硅凝胶6.0-8.0;硬脂酸4丐0.8-1.4。5.根据权利要求2所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其特征在于，各組分按重量百分比的含量是磷铝酸盐水泥88.0-92.0;大红颜料1.0-2.0;焙烧叶腊石5.0-6.5;丙烯酸酯1.6-2.0。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其特征在于，按重量百分比，所述的磷铝酸盐水泥的颗粒级配为粒径〈6jum，12-15%;粒径6-<10jum,25-40%;粒径10-<20jam,10-20%;粒径20-〈30jam，10-20%;粒径30-<60|um,10-30%;粒径60-80罪,8-15%;粒径〉80jam，3-5%。7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其特征在于，绿色水泥色彩的明度值为53至64,色度a值为-16.5至-12，色度b值为9至12，色差值为35至39。8.根振权利要求l、2或4所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其特征在于，黄色水泥色彩的明度值为77至82，色度a值为l至3，色度b值为32至37,色差值为36至41。9.根据权利要求1、2或5所述的水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其.特征在于，红色水泥色彩的明度值为60至66，色度a值为29至-30,色度b值为12至-15，色差值为45至48。全文摘要本发明公开了一种水硬性调制磷铝酸盐彩色水泥，其各组分按重量百分比的含量是磷铝酸盐水泥，85.0-92.0；活化硅质矿物，5.0-8.0；憎水剂，0.8-2.0；无机颜料，1.0-8.0。本发明的主要组分是低碱性的磷铝酸盐水泥，其硬化浆体水化产物不含Ca(OH)₂，浆体表面水化产物结构能固溶多种阴、阳离子或离子团，如Na⁺，CO₃^2-和SO₄^2-等，可以抑制泛碱；其硬化浆体色泽好，色牢度较高，大于8.0，而且改善了水泥混凝土的强度和耐久性。这种性能上的改善优于国内外现有的其它水硬性彩色胶凝材料。文档编号C04B22/16GK101125749SQ20071007538公开日2008年2月20日申请日期2007年8月1日优先权日2007年8月1日发明者铸丁,飚刘,李仕群,胡佳山,锋邢申请人:深圳大学